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  近日，中國科學技術大學教授梁高林課題組設計出一種新型“智能”小分子水凝膠前驅(qū)體，可以實現(xiàn)細胞內(nèi)外環(huán)境的區(qū)分并組裝成不同結構的納米纖維。該研究成果發(fā)表在8月17日的《美國化學會志》上（J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/jacs.6b06903）。論文第一作者為課題組的博士生鄭珍。

  腫瘤細胞內(nèi)部通常是一個還原性的環(huán)境，存在高達毫摩爾量級的谷胱甘肽（GSH）。腫瘤細胞外部存在大量細胞分泌的磷酸酯酶。利用這種差異，研究人員設計出一種生物兼容的多功能小分子水凝膠前驅(qū)體。該小分子的磷酸根在胞外的磷酸酶的作用下被切除，引發(fā)第一級自組裝形成線性納米纖維。而當這些小分子進入細胞內(nèi)部時，由于GSH的存在，小分子上的雙硫鍵被GSH還原，從而露出半胱氨酸上的巰基硫醇結構。裸露的氨基硫醇結構又可以和小分子結構中的氰基苯并噻唑發(fā)生高效的點擊縮合反應，生成環(huán)狀的二聚體。由于π-π堆積作用，該二聚體分子之間會相互吸引，引發(fā)第二級自組裝形成環(huán)狀的納米纖維。

  該小分子水凝膠前驅(qū)體的“一石二鳥”設計的實現(xiàn)，是梁高林發(fā)現(xiàn)并推廣的新型點擊縮合反應（半胱氨酸和氰基苯并噻唑之間的反應）的又一成功應用。

  上述研究得到蘇州納米科技協(xié)同創(chuàng)新中心、合肥物質(zhì)科學技術中心、合肥大科學中心以及國家自然科學基金的資助。

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